题目内容
11.燃烧电池的制作(1)把两根碳棒放在酒精喷灯上灼烧2-3min,立即投入到冷水中,反复操作3-5次,其主要目的是使碳棒表面变得粗糙多孔,即制得多孔碳电极.
(2)如图装置,两玻璃管中盛满KNO3溶液,C(Ⅰ),C(Ⅱ)为上述处理过的碳棒(多孔石墨电极).
①接通S1后,两玻璃管中有气体生成,其电解的反应式为2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$O2↑+2H2↑.
②电解一段时间后,当两玻璃管中液面未脱离电极,多孔石墨电极上有吸附着许多小气泡时,断开S1,接通S2,电流表的指针发生偏转,电子流动方向如图所示.此时:
C(Ⅰ)的电极名称是负极,电极反应式为2H2-4e-═4H+.
C(Ⅱ)的电极名称是正极,电极反应式为O2+4e-+2H2O═4OH-.
分析 (1)碳棒放在酒精喷灯上灼烧2-3min,立即投入到冷水中,反复操作3-5次主要是使碳棒表面变得粗糙多孔,即制得多孔碳电极;
(2)①解KNO3溶液时,实质为电解水,阳极上氢氧根离子放电生成氧气,阴极上氢离子放电生成氢气;
②根据①的分析,一端生成氧气,一端生成氢气,断开S1,接通S2,形成原电池,电流表的指针发生偏转,根据电子流动方向,所以C(I)为负极,负极应为氢气发生氧化反应,C(Ⅱ)为正极,正极应为氧气发生还原反应,据此分析.
解答 解:(1)(1)碳棒放在酒精喷灯上灼烧2-3min,立即投入到冷水中,反复操作3-5次主要是使碳棒表面变得粗糙多孔,即制得多孔碳电极,
故答案为:使碳棒表面变得粗糙多孔,即制得多孔碳电极;
(2)①电解KNO3溶液时,实质为电解水,阳极上氢氧根离子放电生成氧气气,阴极上氢离子放电生成氢气,则电池反应式为:2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$O2↑+2H2↑,
故答案为:2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$O2↑+2H2↑;
②根据①的分析,一端生成氧气,一端生成氢气,断开S1,接通S2,形成原电池,电流表的指针发生偏转,根据电子流动方向,所以C(I)为负极,负极应为氢气发生氧化反应,电极反应式为:2H2-4e-═4H+;C(Ⅱ)为正极,正极应为氧气发生还原反应,电极反应式为:O2+4e-+2H2O═4OH-;
故答案为:负极;2H2-4e-═4H+;正极;O2+4e-+2H2O═4OH-.
点评 本题考查了电解池和原电池的有关知识,涉及到电极反应式的书写和总反应的书写等,题目难度不大,注意把握电解池和原电池的工作原理.
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